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      <title>如果一个1G的HashMap扩容时，用户请求如何处理？ - 交互式测验</title>
      <style>
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        .result-box {
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        }
        
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        .result-box h3 {
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        }

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        .source-text {
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        .final-score-container {
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            text-align: center;
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        }
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        .score-card h3 {
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        .score-details td:last-child {
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        }
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            color: white;
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            color: #006064;
            font-size: 15px;
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            display: none; /* 默认隐藏 */
        }
      </style>
    </head>
    <body>
      <div class="main-wrapper">
          <div class="quiz-container">
            <div class="quiz-header">
              <h1>如果一个1G的HashMap扩容时，用户请求如何处理？ - 交互式测验</h1>
              <p>检验你对文档内容的理解程度</p>
            </div>
            <div id="quiz-content">
                <div class="quiz-body">
                    <div class="progress-bar">
                        <div id="progress-indicator"></div>
                    </div>
                    <div id="question-container">
                      <p id="question-text"></p>
                      <ul class="options-list" id="options-list"></ul>
                    </div>
                    <div id="result-container"></div>
                    <div id="hint-container" class="hint-container"></div>
                </div>
                <div class="quiz-footer" id="quiz-footer">
                  <button id="prev-btn" class="nav-btn">上一题</button>
                  <button id="hint-btn" class="nav-btn" style="background-color: #ffc107; color: #333; box-shadow: 0 4px 12px rgba(255,193,7,0.3);">提示</button>
                  <button id="next-btn" class="nav-btn">下一题</button>
                </div>
            </div>
          </div>
      </div>

      <script>
        const quizData = [
  {
    "question": "根据文档，当一个非常大的 `HashMap`（例如1GB）进行扩容时，为什么会导致应用响应时间变长？",
    "options": [
      "因为扩容操作会强制触发JVM的Full GC。",
      "因为扩容期间，所有对 `HashMap` 的读写操作可能会被阻塞。",
      "因为扩容会改变所有已有键（key）的哈希值。",
      "因为扩容会永久性地增加一倍的内存使用。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "文档中明确指出，扩容过程中的一个主要影响是“请求阻塞”。在数据从旧数组迁移到新数组期间，对 `HashMap` 的访问操作（读/写）会被阻塞，直到迁移完成。这直接导致了依赖该 `HashMap` 的应用线程暂停，从而延长了应用的整体响应时间。",
    "source": "文档中「问题说明」部分",
    "hint": "思考一下，在数据迁移的过程中，为了保证数据的一致性，系统需要对外部操作做什么样的限制？"
  },
  {
    "question": "文档中提到的“预设合适的初始容量”这一优化策略，其主要目的是什么？",
    "options": [
      "降低 `HashMap` 的初始内存占用。",
      "确保 `HashMap` 永远不会超过预设的容量。",
      "减少或避免因容量不足而触发的耗时扩容操作。",
      "提高单个键值对的查询速度。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "`HashMap` 的扩容是一个成本很高的操作。通过在创建时根据预估的数据量设置一个足够大的初始容量，可以有效地减少甚至完全避免在运行时发生扩容。这避免了扩容带来的性能下降、内存激增和请求阻塞等问题，是首选的优化手段。",
    "source": "文档中「优化建议」下的「预设合适的初始容量」部分",
    "hint": "如果我们事先知道了大概需要存储多少数据，可以如何避免“边用边扩”这种低效的情况？"
  },
  {
    "question": "在高并发环境中，为什么推荐使用 `ConcurrentHashMap` 来缓解扩容问题？",
    "options": [
      "因为它在扩容时会使用一个全局锁来保证绝对的数据一致性。",
      "因为它采用了分段锁机制，可以在扩容时减少锁的竞争。",
      "因为它完全避免了扩容操作，只在初始化时分配内存。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "`ConcurrentHashMap` 的核心优势在于其并发处理能力。它内部通过分段（Segments）或在现代JDK版本中通过更细粒度的节点锁来实现并发控制。在扩容时，它不是锁定整个Map，而是一次只锁定一部分数据进行迁移，允许其他线程访问未被锁定的部分。这种“分段锁”机制极大地减少了锁的竞争范围，提升了高并发下的性能。",
    "source": "文档中「优化建议」下的「使用 ConcurrentHashMap」部分",
    "hint": "该数据结构通过一种特殊的锁机制，使得在扩容时并非所有操作都需要互相等待。"
  },
  {
    "question": "文档中描述的“分区策略”（将数据分片存储到多个 `HashMap` 实例中）主要解决了什么问题？",
    "options": [
      "解决了 `HashMap` 无法存储超过2GB数据的限制。",
      "避免单一 `HashMap` 实例因数据量过大而导致严重的扩容性能瓶颈。",
      "保证了不同 `HashMap` 实例之间的数据一致性。",
      "降低了代码的实现复杂度。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "分区策略（也称数据分片）的核心思想是“分而治之”。与其让一个 `HashMap` 变得巨大无比，不如将数据根据某个规则（如key的哈希值）分散到多个小的 `HashMap` 实例中。这样，即使某个实例需要扩容，其影响也仅限于该实例，不会阻塞对其他实例的访问，从而将单次扩容的巨大成本分摊开来，避免了整个系统的性能抖动。",
    "source": "文档中「优化建议」下的「分区策略」部分",
    "hint": "俗话说“不要把所有鸡蛋放在一个篮子里”，这个策略是如何应用在管理海量键值对上的？"
  },
  {
    "question": "根据文档，调整 `HashMap` 的负载因子（load factor）会带来什么影响？",
    "options": [
      "较高的负载因子可以完全避免扩容，但会降低查询效率。",
      "较低的负载因子会降低扩容频率，但会增加内存的使用。",
      "将负载因子设置为1.0是最佳实践，可以最大化利用内存空间。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "负载因子是 `HashMap` 容量和其中存储元素数量之间的一个比率，它决定了何时进行扩容。一个较低的负载因子（如0.6）意味着 `HashMap` 在变得更“满”之前就会扩容，这减少了哈希冲突，但使得数组空间利用率降低（更耗内存），同时也降低了扩容的触发频率。反之，较高的负载因子会更节省内存，但会增加哈希冲突和扩容的可能性。",
    "source": "文档中「优化建议」下的「预设合适的初始容量」部分",
    "hint": "负载因子决定了 `HashMap` 在“多满”的时候进行扩容，这在空间利用率和触发扩容的阈值之间是一个权衡。"
  },
  {
    "question": "当处理非常大的数据集时，除了优化 `HashMap` 本身，文档还建议了哪一类替代方案？",
    "options": [
      "使用 `ArrayList` 替代 `HashMap` 以获得更快的顺序访问性能。",
      "使用 `TreeMap` 来保证键的有序性，从而优化性能。",
      "使用专门的缓存机制或外部存储系统，如 `Guava Cache` 或 `Redis`。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "当数据量达到GB级别时，将所有数据都放在单个应用的JVM堆内存中可能不是最佳选择。文档建议考虑使用更专业的解决方案，例如 `Guava Cache` 提供了更丰富的内存缓存策略（如过期、淘汰），而像 `Redis` 这样的外部内存数据库则将数据管理从应用中解耦，并提供了分布式、持久化等高级功能，能更好地应对超大规模数据集。",
    "source": "文档中「优化建议」下的「使用其他数据结构」部分",
    "hint": "文档提到，当数据量非常大时，可以考虑将数据管理交给专门的组件或系统来处理。"
  },
  {
    "question": "文档提到了可以使用如 `FastUtil` 等第三方库，它们相较于标准 `HashMap` 可能提供了什么优势？",
    "options": [
      "它们能够将 `HashMap` 的数据自动持久化到磁盘。",
      "提供了经过优化的扩容策略和可能更好的整体性能。",
      "它们使用了一种不需要哈希算法的全新数据结构。",
      "它们完全兼容 `Redis` 的所有命令。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "像 `FastUtil` 或 `Apache Commons Collections` 这样的第三方库通常专注于性能和内存效率。它们可能会采用更优化的哈希算法、更高效的内存布局或更智能的扩容策略，来减少对象创建、降低内存占用，并提升在特定场景下的运行速度。因此，在性能要求极致的场景下，它们可以作为标准库 `HashMap` 的一个备选方案。",
    "source": "文档中「优化建议」下的「使用专门的库」部分",
    "hint": "当标准库的实现无法满足极致的性能需求时，社区通常会提供一些专门为此优化的“轮子”。"
  }
];
        console.log("Quiz Data:", JSON.parse(JSON.stringify(quizData))); // 添加这行用于调试，以可展开的JSON格式输出
        
        let currentQuestionIndex = 0;
        let score = 0;
        // 存储每个问题的回答状态
        const userAnswers = new Array(quizData.length).fill(null); 

        const questionTextEl = document.getElementById('question-text');
        const optionsListEl = document.getElementById('options-list');
        const resultContainerEl = document.getElementById('result-container');
        const quizContentEl = document.getElementById('quiz-content');
        const progressIndicatorEl = document.getElementById('progress-indicator');
        const prevBtn = document.getElementById('prev-btn');
        const nextBtn = document.getElementById('next-btn');
        const hintBtn = document.getElementById('hint-btn');
        const hintContainerEl = document.getElementById('hint-container');

        function loadQuestion() {
          resultContainerEl.innerHTML = '';
          optionsListEl.innerHTML = '';
          hintContainerEl.style.display = 'none'; // 隐藏提示
          
          if (currentQuestionIndex >= quizData.length) {
            showFinalScore();
            return;
          }

          updateProgress();

          const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
          questionTextEl.textContent = `(${currentQuestionIndex + 1}/${quizData.length}) ${currentQuestion.question}`;
          
          currentQuestion.options.forEach((optionText, index) => {
            const li = document.createElement('li');
            li.className = 'option-item';
            li.textContent = optionText;
            li.dataset.index = index; // Store index in a data attribute
            // 如果这道题已经回答过，恢复状态
            if (userAnswers[currentQuestionIndex] !== null) {
                if (index === userAnswers[currentQuestionIndex]) {
                    li.classList.add('selected');
                }
            }
            optionsListEl.appendChild(li);
          });

          // 如果已经回答过，直接显示结果
          if (userAnswers[currentQuestionIndex] !== null) {
              const isCorrect = userAnswers[currentQuestionIndex] === currentQuestion.correctAnswerIndex;
              showResult(isCorrect, currentQuestion);
          }
          
          updateNavigationButtons();
          updateProgress();
        }

        function selectOption(optionIndex) {
            userAnswers[currentQuestionIndex] = optionIndex;
            const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
            const isCorrect = optionIndex === currentQuestion.correctAnswerIndex;

            // 重新计算分数
            score = userAnswers.reduce((acc, answer, index) => {
                return answer === quizData[index].correctAnswerIndex ? acc + 1 : acc;
            }, 0);

            showResult(isCorrect, currentQuestion);
            updateNavigationButtons();
        }
        
        function updateProgress() {
            const answeredQuestions = userAnswers.filter(answer => answer !== null).length;
            const progressPercentage = (answeredQuestions / quizData.length) * 100;
            progressIndicatorEl.style.width = `${progressPercentage}%`;
        }
        
        function updateNavigationButtons() {
            prevBtn.style.display = 'block';
            nextBtn.style.display = 'block';
            hintBtn.style.display = 'block'; // 显示提示按钮

            prevBtn.disabled = currentQuestionIndex === 0;
            nextBtn.disabled = false; // 最后一题时，下一题按钮不禁用，而是用于显示报告
            nextBtn.textContent = (currentQuestionIndex === quizData.length - 1) ? '查看报告' : '下一题';
            
            // 如果当前问题没有提示，则禁用提示按钮并隐藏提示内容
            if (!quizData[currentQuestionIndex].hint) {
                hintBtn.disabled = true;
                hintContainerEl.style.display = 'none';
                hintContainerEl.textContent = ''; // 清除旧的提示内容
            } else {
                hintBtn.disabled = false;
            }
        }

        function showResult(isCorrect, questionData) {
            resultContainerEl.innerHTML = ''; // 清空之前的结果
            const resultBox = document.createElement('div');
            resultBox.className = `result-box ${isCorrect ? 'correct' : 'incorrect'}`;
            
            let html = `<h3>${isCorrect ? '回答正确！' : '回答错误'}</h3>`;
            if (!isCorrect) {
                html += `<p><strong>正确答案是：</strong> ${questionData.options[questionData.correctAnswerIndex]}</p>`;
            }
            html += `<div class="explanation-text">${questionData.explanation}</div>`;
            html += `<div class="source-text">来源: ${questionData.source}</div>`;
            
            resultBox.innerHTML = html;
            resultContainerEl.appendChild(resultBox);

            // 禁用所有选项的点击事件，并高亮正确/错误答案
            Array.from(optionsListEl.children).forEach((child, index) => {
                child.style.pointerEvents = 'none';
                // 高亮正确答案
                if (index === questionData.correctAnswerIndex) {
                    child.classList.add('correct'); // 需要添加CSS样式
                    child.style.backgroundColor = '#d4edda';
                    child.style.borderColor = '#c3e6cb';
                }
                // 如果选错了，高亮错误选项
                if (!isCorrect && index === userAnswers[currentQuestionIndex]) {
                    child.classList.add('incorrect'); // 需要添加CSS样式
                    child.style.backgroundColor = '#f8d7da';
                    child.style.borderColor = '#f5c6cb';
                }
            });
        }

        function goToNextQuestion() {
            if (currentQuestionIndex < quizData.length - 1) {
                currentQuestionIndex++;
                loadQuestion();
            } else {
                showFinalScore();
            }
        }

        function goToPreviousQuestion() {
            if (currentQuestionIndex > 0) {
                currentQuestionIndex--;
                loadQuestion();
            }
        }
        
        function showHint() {
            const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
            if (currentQuestion.hint) {
                hintContainerEl.textContent = currentQuestion.hint;
                hintContainerEl.style.display = 'block';
            } else {
                hintContainerEl.style.display = 'none';
            }
        }

        function showFinalScore() {
            document.querySelector('.quiz-body').style.display = 'none';
            document.getElementById('quiz-footer').style.display = 'none';

            const correctCount = score;
            const totalQuestions = quizData.length;
            const answeredCount = userAnswers.filter(a => a !== null).length;
            const wrongCount = answeredCount - correctCount;
            const skippedCount = totalQuestions - answeredCount;
            const accuracy = totalQuestions > 0 ? Math.round((correctCount / totalQuestions) * 100) : 0;
            const errorRate = totalQuestions > 0 ? Math.round((wrongCount / totalQuestions) * 100) : 0;

            const finalScoreHtml =
                '<div class="final-score-container">' +
                '<h2>答题报告</h2>' +
                '<div class="score-summary">' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>得分</h3>' +
                '<p>' + correctCount + ' / ' + totalQuestions + '</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>正确率</h3>' +
                '<p>' + accuracy + '%</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>错误率</h3>' +
                '<p>' + errorRate + '%</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card score-details">' +
                '<table>' +
                '<tr><td>正确</td><td>' + correctCount + '</td></tr>' +
                '<tr><td>错误</td><td>' + wrongCount + '</td></tr>' +
                '<tr><td>未答</td><td>' + skippedCount + '</td></tr>' +
                '</table>' +
                '</div>' +
                '</div>' +
                '<div class="report-actions">' +
                '<button id="review-btn">回顾测验</button>' +
                '<button class="primary" onclick="location.reload()">再试一次</button>' +
                '</div>' +
                '</div>';

            let reportEl = document.querySelector('.final-score-container');
            if (reportEl) {
                reportEl.remove();
            }
            quizContentEl.insertAdjacentHTML('beforeend', finalScoreHtml);
            document.getElementById('review-btn').addEventListener('click', reviewQuiz);
        }

        function reviewQuiz() {
            const reportEl = document.querySelector('.final-score-container');
            if (reportEl) {
                reportEl.remove();
            }

            document.querySelector('.quiz-body').style.display = 'block';
            document.getElementById('quiz-footer').style.display = 'flex';
            
            currentQuestionIndex = 0;
            loadQuestion();
            updateNavigationButtons(); // Ensure nav buttons are correctly displayed
        }

        // Event Delegation for options
        optionsListEl.addEventListener('click', (event) => {
            if (event.target && event.target.matches('li.option-item')) {
                // Check if the question has already been answered
                if (userAnswers[currentQuestionIndex] === null) {
                    const selectedIndex = parseInt(event.target.dataset.index, 10);
                    selectOption(selectedIndex);
                }
            }
        });

        prevBtn.addEventListener('click', goToPreviousQuestion);
        nextBtn.addEventListener('click', goToNextQuestion);
        hintBtn.addEventListener('click', showHint);
        
        // 初始加载
        loadQuestion();
      </script>
    </body>
    </html>
  